Vorteil Geschwindigkeit

Produkte von Blaha verbinden Funktionalität mit Design und rascher Lieferzeit.

Franz Brunner
Fertigungsleiter Metall bei Blaha

„Diese Roboterschweißzelle von Yaskawa ist eine Schlüsselanlage unserer Fertigung, ohne die wir unsere Alleinstellungsmerkmale wie individuelle Büromöbel nach Kundenwunsch auch ab Losgröße 1 zu produzieren oder kürzeste Lieferzeiten zu gewährleisten, nicht umsetzen könnten.“

Autor: Ing. Norbert Novotny / x-technik

Die Arbeitswelt steht nicht still. Laufend wird sie durch neue Anforderungen auf den Kopf gestellt. Wer heute die Ansprüche des modernen Geschäftsalltags meistern will, muss die Instrumente der Kommunikation beherrschen, immer flexibel und teamfähig sein und mit Kreativität punkten. Dem Arbeitsumfeld kommt dabei als Kraft- und Inspirationsquelle eine besondere hohe Bedeutung zu.

Das Büromöbelunternehmen Blaha aus Korneuburg ist für diese Herausforderungen bestens gewappnet. Ob funktionales Home Office oder modulare Bürolandschaft, Einrichtungen für das Management oder Lösungen für Konferenzräume. Produkte von Blaha verbinden Funktionalität mit Design und rascher Lieferzeit. „Die garantierte Lieferzeit von 9 Werktagen ist bis heute einzigartig in Österreich“, versichert Franz Brunner, Fertigungsleiter Metall bei Blaha.

Um sich vom Mitbewerb abzuheben, entschloss sich bereits 1996 der damalige wie heutige Geschäftsführer Mag. Ing. Friedrich Blaha, Sohn des Unternehmensgründers Franz Blaha, zu einer kompletten Umstrukturierung in eine Just-in-time-Produktion. „Nach dem Prinzip der fraktalen Fabrik wurde auf eine bedarfsorientierte Fließfertigung mit eigenverantwortlichen Teams umgestellt. Auf Teile- und Fertigwarenlager wurde konsequent verzichtet“, erinnert sich Brunner und ist stolz, dass dieses Konzept bis heute erfolgreich weitergeführt wird.

Unter dem Titel „Electronic Records“ wurden die Produktionssysteme untereinander und mit dem Forschungs & Entwicklungsbereich intelligent vernetzt. Damit wird die Durchgängigkeit der Daten und Informationen vom Kundenwunsch bis zum ausführenden Fertigungsteam sichergestellt. Das alles erfolgt in Echtzeit ohne dass an Schnittstellen manuell eingegriffen und korrigiert werden muss. Die durch Kommunikation verursachten Fehler wurden um den Faktor 10 reduziert. Die unter dem Begriff „Industrie 4.0 Die vernetzte Fabrik“ gelebte Idee hat als Ziel, variantenreiche Produktportfolios mit Losgröße 1 so schnell und kostengünstig wie Massenprodukte herzustellen. Der Faktor Zeit und somit die Schnelligkeit werden zum entscheidenden Erfolgskriterium.

Johann Bauer
Vertriebsverantwortlicher bei Yaskawa Österreich

„Unser Motoman MA1800 Roboter verfügt über eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,06 mm. Gerade das kommt dem CMT-Prozess in Zusammenhang mit Dünnblech sehr entgegen. Hier braucht man sehr präzise und bahntreue Roboter.“

Einteilung in Tagesportionen

Der heutige Hightech-Büromöbelanbieter mit rund 120 Mitarbeitern fertigt nichts auf Lager, sondern nur nach Kundenauftrag. Und das mit einer Fertigungstiefe, die seinesgleichen sucht. Neben einer Metall- und Holzbearbeitung verfügt Blaha darüber hinaus über eine eigene Tapeziererei und Näherei. „Durch unsere enorme Fertigungstiefe haben wir den großen Vorteil, individuelle Produkte nach Kundenwunsch auch in Kleinstserien zu erzeugen“, so der Fertigungsleiter.

Alle Aufträge mit dem gleichen Lieferdatum werden zu einer sogenannten Tagesportion zusammengefasst, die an dem jeweiligen Tag produziert werden muss. „Durch die auftretenden Fertigungsschwankungen entstehen natürlich unter Einhaltung von Ober- und Untergrenzen Minus- und Plusstunden, die in einen Zeittopf kommen, der einmal im Quartal kontrolliert und jährlich abgerechnet werden“, geht der Fertigungsleiter ins Detail.

Die bereits erwähnten Teams, die man auch als kleine autonome Firmen bezeichnen könnte, haben die Aufgaben diese Tagesportionen zu bewältigen und kümmern sich zudem noch um den eigenen Einkauf, die Qualitätskontrolle oder die Warenübername. „Innerhalb von genau abgesteckten Rahmenbedingungen müssen sich unsere Mitarbeiter eigenverantwortlich bewegen. So funktioniert unsere Fertigung führungskräftefrei“, erläutert das Blaha-Urgestein Franz Brunner, der seit 1976 das Unternehmen entscheidend mitprägt.

Optimierung der Fertigung

Neben der Aufgabe als Teamcoach hat Bereichsleiter Brunner auch den Auftrag, in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess die Metallfertigung stetig weiterzuentwickeln, und sich nach neuen Technologien bzw. Verfahren umzusehen. So auch im Jahre 2008, als er sich – aufgrund der Einstellung der Ersatzteilversorgung des eingesetzten Schweißroboters – eine Übersicht über das Marktangebot verschaffen wollte. „Bei Investitionen in neue Anlagen gilt bei Blaha als oberstes Kriterium, dass ausschließlich anerkannte Markenprodukte ausgewählt werden, die als verlässlicher Partner ein ausgezeichnetes Service bieten und eine optimale Ersatzteilversorgung gewährleisten können“, setzt Brunner voraus.

Im Oktober desselben Jahres bot sich die Fachmesse Euroblech in Hannover an, um den vorausgewählten Marken „auf den Zahn zu fühlen“. Dabei stellte sich bei den zahlreichen Messegesprächen für Franz Brunner heraus, dass das für ihn sehr wichtige „Bauchgefühl“ klar zu Yaskawa tendierte. „Die Experten von Yaskawa haben mir bereits auf der Messe genau zugehört, und sind auf meine Wünsche sofort sehr konstruktiv eingegangen“, erinnert sich Brunner.

Da Blaha seit Jahrzehnten beim Handschweißen ausschließlich mit Fronius-Equipment arbeitet, wollte man auch die Roboter mit Geräten des österreichischen Schweißgeräteherstellers ausrüsten. „Zudem stellte Fronius gerade das neue CMT-Schweißverfahren vor, dass ich unbedingt bei den Schweißrobotern einsetzen wollte“, berichtet er. „Zwischen Fronius und Yaskawa besteht seit Jahren eine intensive Zusammenarbeit. Daher hatten wir für Blaha die ideale Schweißzelle – mit neuem Roboter, innen liegendem Schlauchpaket, ausgerüstet mit dem CMT-Verfahren und darüber hinaus mit unserer ebenfalls auf der Messe neu vorgestellten Robotersteuerung DX100“, bringt sich Johann Bauer, Vertriebsverantwortlicher bei Yaskawa Österreich, ein.

Nach einem Besuch in der Europa-Zentrale von Yaskawa in Allershausen und intensiven Gesprächen mit namhaften Unternehmen, die Yaskawa-Roboter in ihren Produktionen einsetzen, bestätigte sich das gute Bauchgefühl von Franz Brunner und die Entscheidung fiel zugunsten des japanischen Roboterherstellers.

Prozesssicher und kompakt

Aus Gründen der Prozesssicherheit entschied man sich für zwei baugleiche Schweißroboterzellen, bestehend aus einem Roboter des Typs Motoman MA1800 sowie einem Positionierer WG1500 mit 1.500 kg Tragkraft und einem Drehdurchmesser von 1.600 mm. Als Schweißstromquelle wählte man die digitale TPS 3200CMT von Fronius. Zusätzlich wurde ein Brennerreinigungsgerät inklusive Drahtabschneider in der Zelle montiert.

Zur Vereinfachung der Zellenbedienung befindet sich an der Einlegeseite ein Anlagen-Bedienpult mit diversen Tastenfunktionen, wie Start, Stop oder Not-Stop. „Durch die Verwendung eines Schnelllauftores kann auf Lichtschranken und den normalerweise nötigen Sicherheitsabstand verzichtet werden. Dadurch sparen wir viel Platz, der in unserer Fertigungshalle ohnehin sehr knapp bemessen ist“, erläutert der Fertigungsleiter.

Intelligenter Vorrichtungsbau

Blaha schweißt in den beiden Zellen sämtliche Unterteile für seine Tische und Schränke. Verarbeitet wird normaler Stahl bis zu einer Materialstärke von zwei Millimeter. Bei diesen eher leichtgewichtigen Teilen könnte sich jetzt der Eine oder Andere die Frage stellen: Ist dafür ein Positionierer mit 1.500 kg Tragkraft wirklich notwendig? Die Antwort lautet: Ja.

Denn Franz Brunner wählte zum Einspannen der Vorrichtungen ein massives Lochrasterplatten-System von Demmeler, bei dem auf allen vier Seiten Vorrichtungen aufgebaut werden können. Dadurch passen enorm viele, sogenannte Vorrichtungsnester auf eine Platte, die der Roboter in der programmierten Reihenfolge abarbeitet. „Wir sparen uns das extrem zeitaufwendige Rüsten von Vorrichtungen. Es müssen lediglich beispielsweise bei Varianten von Tischbeinen Vorrichtungskomponenten in der Länge verschoben werden. Somit haben unsere Roboter kaum Stehzeiten. Auch das trägt einen Teil dazu bei, dass wir auch in Hochzeiten in 9 Werktagen liefern können“, freut sich der Fertigungsleiter über die Praxistauglichkeit seiner Idee.

Da auf den Handschweißplätzen ebenfalls die Lochraster-Systeme von Demmeler verwendet werden, können in Ausnahmesituationen wie bei einem möglichen Roboterausfall die Teile aus der Zelle genommen werden und manuell weiter geschweißt werden. Umgekehrt können auch bei größeren Stückzahlen die Handschweißer von den Robotern unterstützt werden. „Dadurch entstehen Alternativen, die sich wiederum auf die Prozesssicherheit positiv auswirken“, betont Brunner.

Um Fehlerquellen zu reduzieren, hatte der kreative Tüftler Brunner einen weiteren Lösungsvorschlag, den er aus der Holzbearbeitung kannte, und in diesem Projekt umgesetzt wurde. Ein über dem Schweißbereich angebrachter Laserprojektor projiziert die Grundgeometrie des zu schweißenden Bauteils auf das jeweilige Vorrichtungsnest. „Das ist natürlich eine erstklassige Unterstützung für den Bediener beim Einrichten der Teile“, weiß er aus der Praxis.

Perfektes Zusammenspiel

Als weitere Stärke sieht man bei Blaha, das innen liegende Schlauchpaket, wodurch der Roboter einer weitaus bessere Beweglichkeit und Flexibilität erhält. „Zusätzlich verfügt der Roboter über eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,06 mm“, unterstreicht Bauer die Vorteile des Roboters und er fährt fort: „Gerade das kommt dem CMT-Prozess in Zusammenhang mit Dünnblech sehr entgegen. Hier braucht man sehr präzise und bahntreue Roboter.“

„Bei CMT wird die Drahtbewegung direkt in die Prozessregelung mit eingebunden. Die digitale Prozessregelung erkennt einen Kurzschluss und unterstützt durch das Rückziehen die Tropfenablöse. Digital gesteuert. Der Lichtbogen selbst bringt dabei in der Brennphase nur sehr kurz Wärme ein. Dadurch wird verzugs- und spritzfreies Schweißen möglich“, bemerkt Johann Scheibelreiter, Fachberater bei Fronius. Das kann Franz Brunner nur bestätigen: „Früher waren wir Weltmeister im Verstecken von Schweißnähten. Heute konstruieren wir die Teile bewusst mit sichtbaren Nähten, weil sie so sauber sind.“

Scheibelreiter weist jedoch noch auf einen unwiderstehlichen Vorteil der CMT-Technologie hin: „Der stabile Lichtbogen lässt sich durch nichts aus der Ruhe bringen, egal wie die Oberfläche des Werkstückes beschaffen ist oder wie zügig man schweißen will.“ Insofern hat man bei Blaha auch das Schweißen von elektrolytisch verzinktem Material mit dem dabei entstehenden, unvorhersehbaren Zinkdampf bestens im Griff. „Um aber ein perfektes Zusammenspiel von Roboter und Schweißtechnologie realisieren zu können, bedarf es zu Beginn einer ausgedehnten Unterstützung und eines kontinuierlichen Know-how-Transfers seitens der Lieferanten. Hier fühlen wir uns bei Yaskawa und Fronius bestens aufgehoben“, ist Franz Brunner voll des Lobes.

Mehr als glücklich mit der Entscheidung

Nach vier Jahren praktischer Nutzung der Yaskawa-Schweißroboterzelle ist der Fertigungsleiter von Blaha mehr als glücklich mit seiner damaligen Entscheidung: „Diese kompakte Zelle ist eine Schlüsselanlage unserer Fertigung, ohne die wir unsere Alleinstellungsmerkmale wie individuelle Büromöbel nach Kundenwunsch auch ab Losgröße 1 zu produzieren oder kürzeste Lieferzeiten zu gewährleisten, nicht umsetzen könnten.“ Für Johann Bauer ist die Lösung bei Blaha einmal mehr der Beweis dafür, dass sich der Einsatz von Robotern nicht nur in der Serienproduktion sondern auch bereits bei kleineren Stückzahlen rechnet.